音响外壳产品的IMD模具设计说课材料(DOC 30页).docx
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- 音响外壳产品的IMD模具设计说课材料DOC 30页 音响 外壳 产品 IMD 模具设计 材料 DOC 30
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1、音 响 外 壳 产 品 的 I MD模具设计音响外壳产品的 IMD 模具设计摘要塑料业是当今加工工业中发展最迅速的工业种类之一,而注塑模具又是其 中应用最多的基础装备。在塑料模具行业飞速发展的时代,由于其各项性能的 不断改善,塑料产品的应用范围也在不断增加。设计合理的塑料模具可以提高 生产效率和产品质量。所以,研究注塑模具能够更加了解塑料制品的加工过程 以及降低次品率有很重要意义。本文针对某音响外壳产品,对采用模内装饰成型技术的模具设计过程作了 简单的阐述。按照塑件的结构和具体尺寸,本次模具型腔设计为一模两腔。通 过翻阅相关资料对模具结构,分型面,浇注系统,冷却机构以及脱模机构作了 精确的设计
2、。通过合理的运用计算机软件对产品进行建模,分模以及导出产品 的 CAD 工程图等。最后使用 CAD 软件详细的绘制产品和模具装配二维图。关键词:注射模具, IMD 技术,模具结构,型腔The IMD Mold Design of Speaker Shell productABSTRACTPlastics processing industry is today one of the industrys broadest rapid development, and the injection mold is among the most widely used basic equipment.
3、 In the era of rapid development of the plastic mold industry, due to the continuous improvement of its performance, the scope of application of plastic products is also increasing. Designed plastic mold can improve production efficiency and product quality. Therefore, the injection mold research to
4、 learn more about the process of plastic products and reducing the defect rate has very important significance.In this paper, a sound shell products, the use of in-mold decoration molding technology mold design process is briefly described. According to the structure and the specific size of the pla
5、stic parts of this mold cavity designed as a two cavity mold. Read through the relevant information on the structure of the mold parting surface, pouring system, cooling mechanism and a release mechanism made accurate design. Through the rational use of computer software for product modeling, partin
6、g, and export products CAD drawings and so on. Finally, the use of CAD software, detailed product and mold assembly drawing two-dimensional diagram.KEY WORDS: Injection mold, IMD technology, mold structure, cavity1前言1.1注射模概述注塑模是塑料注塑成型时使用模具的简称,它是实现注射成型工艺的不可 或缺的设备。注塑成型工艺可以完成结构复杂以及精度要求高的塑件。塑料模 就是加工成型塑料
7、制品的模具。注塑模是由动模及定模两部分够成。动模和定 模分别固定安装在注射机的移动模板固定模板上。注塑时将颗粒状或粉末状的 原料送入加热的料筒里,塑料加热后熔融塑化,熔料被螺杆向前推进,然后受 压并向型腔流动。料筒中的熔料迅速经过喷嘴注入合闭的模具型腔内。熔料注 满型腔,被压缩后经冷却固化,动模定模开模分型并由脱模机构脱出制品,这 样在操作上就是一个完整的周期。1.2 IMD技术概述IMD的中文名称为模内装饰注射成型技术,也可叫做免涂装技术。英文全称为In-Mold Decoration,简写为IMD。它是将已经印刷好的带有装饰图案、标 识及色彩的片材或薄膜放入模具型腔内,注塑时注入的塑料在片
8、材的反面与油 墨层融为一体,使薄膜与塑料同时成型的一种表面装饰技术,图1即为IMD成型示意图。因为油墨层位于片材与塑料中间,图案和颜色不会被损伤且耐腐 蚀,这样就可以使塑件具有装饰性与功能性集合于一身的效果。削 IMP成型示总.图IMD技术针对产品外形设计的需要以及对装饰薄膜的成型变形量和拉伸深 度等工艺参数的设定,而对注塑过程设计出不同的工艺流程。IMD工艺流程依次是塑胶薄膜印刷、塑胶薄膜成型、外型冲切、置入模内、模具定位、成型射出、成品。印刷成型好的薄膜被安装在薄膜输送机上,而薄膜输送机被固定安 装在注射机上。在模具分模时,薄膜被输送入模具型腔的位置。在模具合模 后,注射熔料,使被吸附在模
9、具型腔内壁上的薄膜与塑料固化成型,工艺流程 如图1-2所示。叢悔碟樹囲定热切0取出堪品|號怖廉彼真空吸附在图1-2 IMD工艺过程1.3 IMD模具特点IMD模具比普通模具多了一层装饰薄膜,因此模具型腔的深度要比普通的 注塑模多出一个薄膜的厚度,并且型腔的表面粗糙度要求很高,可以使薄膜与 型腔的表面保持良好的接触。IMD技术在架模、设备安装以及成型条件等都要 比传统成型技术有更加严格的要求。因此 IMD模具除了传统模具的基本结构以 外,还需增加吸气机构,定位薄膜以及定位销等机构。对于外表面需要全部包 覆薄膜的IMD制品,模具结构采用倒装,公模和母模要倒置,而且制品要在定 模顶出。IMD模具和传
10、统注塑模具结构是不太一样的,例如分型面,顶出装置等 等。IMD制品在加工过程中,由于塑件的表面存在薄膜包覆,对于制品的收缩 有一定的影响。所以在设计模具时,IMD模具制品的收缩率会比普通的要小。1.4 IMD技术优势及应用IMD技术的诞生给产品外形设计领域携来了极大的创新,与传统技术相比较,此工艺的优势基本体现于下列三个方面:(1) IMD技术大大提高了产品的生产效益。IMD制品装饰效果更加美观。(3) IMD制品使用寿命更长,而且防尘防潮,耐用性非常好。不仅如此,这项工艺还可以完成所需产品的复杂形状 设计需求和多样化风格的效果,而且成型与装饰同时进行,降低了成本和工IMD 技术作为新兴的表面
11、装饰工艺,被广泛应用于3C 产品、汽车仪表盘、玩具和化妆品包装盒等多种行业。 IMD 技术 在注塑过程中,直接吸入薄 膜,便可实现一次成型及自动化生产。因此,该技术是代替传统复杂工艺最佳 的新技术。IMD工艺由其特定的优越性,设计者在对新产品设计时,可以自由 的发散思维,不断地创新出造型独特、个性鲜明的现代化产品,能够更好的体 现产品的价值及其额外值,IMD技术在给企业带来巨额利益的同时,环保方面 也适应了当今节约环保型社会的发展,所以对其的推广应用,既节能又环保, 意义深远。就目前 IMD 技术在中国的推广和应用情况看,虽然已经取得显著的进展, 但从总体技术上讲是处于早期阶段。 IMD 产品
12、工艺过程比传统工艺更为复杂, 所以对于设备设计、生产技术水平以及各种工艺参数是否合理等问题并没有标 准的质量检验规格。然而,为了适应国内日渐扩大的市场需要,尽可能地改进 印刷图案的清晰度和色彩的鲜艳度,对产品生产效率、品质以及使用时间的提 升,减少生产费用,已成为行业人士 共同关注的重大课题 。 因此, 这项工艺在 未来数年里会有非常宽广的进步空间2制品的分析2.1 音响外壳结构本次设计塑件为音响外壳造型,产品外表面多为曲面,中间有一个圆孔塑件整体长度为26mm,总高度为40mm,壁厚设计为1.2mm,圆角取0.5m m。其相关结构尺寸如图2-1所示。图2-1音响外壳结构(单位:mm)2.2
13、塑件的原材料分析用于制造音响外壳的塑件原料种类繁多。对于音响外壳的选材,常用的注塑原料有PP、PE、ABS、PVC等,其特性与用途如表 2-1和表2-2所示。本次 塑件所选用 ABS 塑料。ABS 为不透明的无定形聚合物。这种塑料常态下没有毒性和特殊气味,吸 水率低。它可制成多种色彩和有着较高高光泽度的制品,但在紫外线的作用下 容易变硬发脆变色。 ABS 是工艺特性良好且环保,对人体无害的塑料,有着较 好的化学稳定性、物理性能以及电性能。 ABS 与其他材料粘合性好,适用于产 品表面装饰印花、涂层和电镀处理。ABS 塑料熔点不明显,具有较高的熔体粘度,耐候性和流动性不好。其热变形温度为95 1
14、12C,高于PA PVC ABS塑料在-40 C到85C的温度范围内 依然显现出固定的韧性,可以长期使用。在相对广泛的温度界限内有着良好的 的冲击强度和表面硬度,尺寸稳定性好。表 2-2 常用 塑料特性与用途眦S性执点捕110匕可烘性1 HINGE特性特优?1慨漏时1呂种容憲脚:熟用立hing=耐拥生就3.塑證中晨的耐泊形曲品3耐魁的工业都品4轻音4.电T特性啪5.如.耐帀具类 B PI=E. 6. FILM.耐药品科付禅件产祎SHElIPEHPFEHIFE可燃性1耐垒性优2卫生1耐热性1.窗种的寤寻2包装蔻30.95*0. %00飞比砂一耐水性、耐药劣2耐候环具类4 一厨角用品&机帥部Lli
15、PELDFE品性优4电帶特性优,如一咸品0.91.9341 4兀5-輟性优(U3PE)磁0.QL 10S5112t!可燃性1.外泌物性烂.tm1-耐恆陛1 此刘品2弓鶉机器誉阳宫理2电镀特性劣2可潯自初车冒碟乩E用品柱慨盘时耐击iitt於于诸剂成旳收縮號尺寸帝虞优百折瞬*畸世侃FUCHFiJCl. IQ*fi272*t自懺性1孝软程度可自由阖1耐熱、1 PIFE厘配官零伴2电端腸L.45整2通且强韧3.耐耐箕性劣金3一鞋奘4.工峙帽特垛5PYC候性忧乩耐水性.H2耐冲击优学咅陶5.FILMV SHEET,L32L 70跖品世优5 .加m:LEATHERS樣腋的代酉品表2-2常用塑料材料性能参数
16、材料密度收缩率模具温度注射压力P注最大不溢料代号(kg.m-3)(%C)(Mpa间隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.032.3 塑件的结构、精度及表面质量分析(1) 结构分析从该产品三维造型分析可知,该零件外表面多为曲面,塑件的交接处应用圆角过渡,过渡圆角的设计是为了防止产生较大的应力集中现象而导致塑件在受力时发生破坏,也是为了产品成型后能完好的脱模。此产品转角多为圆角过渡如图
17、2-2所示图2-2三维造型图(2)精度分析有很多因素可以影响尺寸精度,如自身磨损,温度变化,工艺参数的变化等等。零件的尺寸精度大多在于模具的制造精度。塑件的合格率由模具的制造 精度和各项性能所决定。本次设计制品的公差数值由SJ1372-78塑件制造公差数值标准来确定。精度等级选择一般精度,为4级精度,无公差的按8级精度取值,如表2-3所示。表2-3塑件尺寸公差(mm)基本尺寸精度等级48基本尺寸精度等级4830.120.4865800.381.6360.140.56801000.441.86100.160.611001200.502.010140.180.721201400.562.21418
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